tài liệu về động đất

THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT BẰNG ETABS THEO PHƯƠNG PHÁP... - Đối với thành phần thẳng đứng:Đối với các thành phần thẳng đứng của tác động động đất, phổ thiết kế được xác

THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT BẰNG ETABS THEO PHƯƠNG PHÁP

Một công trình dân dụng gồm 5 tầng, diện tích xây dựng B xL= (5x6)x(3x7) m2, chiều cao của tầng là 3,5m, được xây dựng tại quận 1 Thành Phố Hồ Chí Minh Giả thiết tường gạch xây trên tất cả các dầm chính, tường dày 200, khoảng cách từ mặt móng đến đà kiềng là 1.5m Hoạt tải toàn phần ptp=200kG/m2, np=1.2. Chọn bề dày sàn 10cm, kích thước dầm chính 30x60 cm2, hệ dầm phụ trực giao 20x35 cm2, cột tầng 1,2 có tiết diện 30x40 cm2, cột tầng 3,4,5 có tiết diện 30x30 cm2 Bê tông cấp độ bền B20 có E=2.7e6 T/m2

1 BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH

1.1 TĨNH TẢI (DEAD)

1.1.1 Tĩnh tải tác dụng lên bản sàn

Các Lớp Cấu Tạo Sàn 110 (kG/m2)

1.1.2 Tải Trọng Do Tường Xây Trên Dầm

gt= bt ht.ng.γt =0.2(3.5 – 0.6)x1.1 =

1148(kG/m)

1.1.3 Tĩnh Tải Của Trọng Lượng Bản

Thân Dầm, Sàn: Chương trình tự tính toán

1.2 HOẠT TẢI (LIVE)

1.2.1 Hoạt tải sàn: sơ bộ chọn và gán hoạt tải sàn có cùng giá trị 240 (kG/m2)

1.2.2 Hoạt tải gió (Wind)

1.3 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT (QUAKE)

1.3.1 Vị trí công trình và đặc trưng nền

đất dưới chân công trình

Gia tốc nền trung bình thiết kế: ag =

γ1agR= 1x0.0848x9.81= 0.8319 m/s2, với độ cản nhớt ξ=5%

BẢNG LOẠI ĐẤT NỀN CÔNG TRÌNH

1.3.2 Phổ phản ứng gia tốc nền

1.3.2.1 Phổ phản ứng đàn hồi

- Phổ phản ứng đàn hồi theo phương nằm ngang

Trong đó

1.3.2.2 Phổ thiết kế dùng trong phân tích đàn hồi

- Đối với thành phần thẳng đứng:

Đối với các thành phần thẳng đứng của tác động động đất, phổ thiết kế được xác định theo các biểu thức

trên, trong đó gia tốc nền thiết kế theo phương ngang ag được thay

bằng gia tốc nền thiết kế aVg ; S

được lấy bằng 1,0.

2.1 Xây dựng mô hình

2 CÁC BƯỚC THỰC HIỆN BẰNG PHẦN

MỀM ETABS

2.2 Khai báo tải trọng tham gia dao động (Mass source)

2.3 Khai báo sàn tuyệt đối cứng

(Diaphragms)

Chọn từng sàn -> Assign -> Shell/ Area -> Diaphragms

2.4 Khai báo tải trọng gió (Wind Load) 2.4.1 Gió đẩy theo phương x: GX

2.4.2 Gió hút theo phương x: GXX

2.4.3 Gió đẩy theo phương y: GY

2.4.4 Gió hút theo phương y: Gió GYY

2.5 Khai báo tải trọng động đất (Quake Load)

Click chọn menu Define ⇒ Response

Spectrum Functon…

Click chọn Add User Spectrum

Click chọn menu Define ⇒ Response Spectrum Cases…

Click chọn Add New Spectrum…

2.6 Tải trọng và tổ tải trọng:

1 Tĩnh tải

2 Hoạt tải chất đầy

3 Thành phần tĩnh của tải gió phương X

4 Thành phần tĩnh của tải gió theo

phương XX (ngược chiều với X)

5 Thành phần tĩnh của tải gió phương Y

6 Thành phần tĩnh của tải gió theo

phương YY (ngược chiều với Y)

7 Động đất theo phương X (DDX

Spectra)

8 Động đất theo phương Y(DDY Spectra)

9 Động đất theo phương Z(DDZ Spectra)

Tổ hợp nội lực loại

2.7 Chọn modes dao động

Click chọn menu Analyze ⇒ Set Analysis Options

Click chọn Set Dynamic Parameters…

Tại dòng Number of Modes nhập giá trị 5 (Lấy 5 modes dao động đầu tiên)

2.8 Giải mô hình.

3 SO SÁNH KẾT QUẢ NỘI LỰC VÀ CHUYỂN VỊ

TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

3.3 SO SÁNH KẾT QUẢ CHUYỂN VỊ ĐỈNH KHUNG TRỤC 1

không tính

tải trọng động đất

Tính động đất theo phổ phản ứng đàn hồi

Thiết kế công trình chịu động đất theo phương pháp phổ phản ứng, phương pháp phân tích

những phương pháp động và có nhiều ưu

điểm:

+ Phương pháp này phân tích động tuyến tính, cho phép áp dụng nguyên lý độc lập tác dụng; + Phương pháp này xét đến nhiều dạng dao

động của hệ kết cấu, tạo ra mức độ chính xác hơn khi thiết kế;

+ Với khả năng đa dạng hiện nay của các bộ

phần mềm thiết kế kết cấu, phương pháp này trở nên đơn giản và dễ kiểm soát.

4. KẾT LUẬN

- Tuy nhiên khi phân tích cần đặc biệt lưu tâm đến việc lựa chọn phổ phản ứng Trong các kết quả phân tích cho thấy, nếu dùng Phổ thiết kế

đến hệ số ứng xử q) kết quả nội lực do tác động động đất không đáng kể so với các loại tải trọng khác Điều này cho thấy, việc đưa hệ số ứng xử

q, biểu thức (15), nhằm giảm tải cho tác động động đất, biểu thức (11); (12); (13); (14), xét sự làm việc của hệ kết cấu trong miền đàn hồi là chưa chính xác Các nhà thiết kế cần thận trọng khi đưa vào hệ số ứng xử q khi chuyển

CÁC CÁCH THỨC NHẬP TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

ĐỘNG

DẠNG PHỔ DAO ĐỘNG

„ TÙY VÀO DẠNG ĐẤT NỀN, VÙNG KHÁNG CHẤN ĐỂ THIẾT LẬP PHỔ DAO ĐỘNG ĐỘNG ĐẤT CHO KHU VỰC ĐÓ

„ CÓ THỂ SỬ DỤNG EXCEL ĐỂ LẬP

PHỔ DAO ĐỘNG

„ CHUẨN BỊ SỐ LIỆU CỦA PHỔ DƯỚI DẠNG TXT ĐỂ NHẬP VÀO ETABS

VÍ DỤ PHỔ DAO ĐỘNG

Phổ phản ứng đàn hồi theo phương ngang

0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25

T

NHẬP PHỔ VÀO ETABS

„ DEFINE-> RESPONSE SPECTRUM

FUNCTIONS

„ CHOOSE FUNCTION TYPE TO ADD:

CHỌN SPECTRUM FROM FILE-> ADD NEW FUNCTION ĐƯỢC KẾT QUẢ NHƯ SAU:

NHẬP PHỔ DAO ĐỘNG

NHẬP PHỔ DAO ĐỘNG

VALUE

NHẬP PHỔ DAO ĐỘNG

ĐỊNH NGHĨA TRƯỜNG HỢP

TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

„ DEFINE-> RESPONSE SPECTRUM

CASES-> ADD NEW SPECTRUM

„ INPUT RESPONSE SPECTRA : NHẬP CÁC GIÁ TRỊ PHÙ HỢP

ĐỊNH NGHĨA TRƯỜNG HỢP TẢI

TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

KHAI BÁO TIẾT DIỆN GIẢM YẾU

„ ĐỐI VỚI THIẾT KẾ KHÁNG CHẤN, CẦN

PHÂN TÍCH VỚI ĐỘ CỨNG TIẾT DIỆN

(WALL, COLUMN, BEAM) ĐÃ GIẢM YẾU (BỊ NỨT)

„ THÔNG THƯỜNG CÓ THỂ PHÂN TÍCH VỚI CÁC ĐẶC TRƯNG ĐỘ CỨNG CHỐNG UỐN

VÀ ĐỘ CỨNG CHỐNG CẮT ĐÃ GIẢM YẾU 50%

„ GIẢ SỬ Đà KHAI BÁO CỘT NHƯ SAU

KHAI BÁO TIẾT DIỆN GIẢM YẾU

KHAI BÁO TIẾT DIỆN GIẢM YẾU

„ VÀO SET MODIFIERS

„ KHAI BÁO CÁC HỆ SỐ PHÙ HỢP

KHAI BÁO TIẾT DIỆN GIẢM YẾU

„ PHẦN NÀY CUNG CẤP BẢNG TÍNH

PHỔ BẰNG EXCEL VÀ CÁCH CHUYỂN THÀNH FILE.TXT

„ TỪ CÔNG THỨC LẬP ĐƯỢC FILE

EXCEL NHƯ SAU (XEM FILE KÈM

THEO)

File TXT